Hampir
seluruh energi yang mengendalikan variabel cuaca dan iklim Bumi berasal dari Matahari. Energi matahari tidak terdistribusikan serba
sama (merata) pada permukaan Bumi. Jumlah energi yang diterima permukaan Bumi
bervariasi terhadap lintang, waktu dari hari, dan musim dari tahun.
Posisi
lintang sangat mempengaruhi jumlah penerimaan energi matahari suatu tempat. Pemanasan yang tidak sama
dari bumi pada akhirnya menyebabkan angin dan mengendalikan sirkulasi permukaan
dari lautan.
Tahukah kamu?
Angin
adalah gaya pengendali utama dari arus laut permukaan. Di atas lautan, energi yang
diteruskan ke badan air dari udara yang bergerak (angin) melalui gesekan. Tarikan
yang dikerjakan oleh angin yang berhembus dengan tetap pada lautan menyebabkan
lapisan permukaan air bergerak.
Gerakan
atmosfer dan lautan yang memindahkan panas dari tropis ke kutub merupakan usaha
tanpa akhir untuk mengimbangi penerimaan energi yang tidak merata. Hasil dari proses
tersebut adalah fenomena yang kita namakan cuaca.
Untuk
memahami bagaimana dinamika Bumi sebagai mesin cuaca bekerja, menjadi penting untuk
memahami mengapa lintang yang berbeda memberikan dampak kuantitas penerimaan energi
matahari yang berbeda. Dan juga, mengapa kita mempunyai musim?
Satu
dari gerakan utama Bumi adalah rotasi, yaitu gerakan berputar dari Bumi pada
sumbunya. Rotasi menghasilkan siklus harian dari siang dan malam. Satu rotasi
memakan waktu 24 jam. Gerakan ke dua dari planet kita adalah revolusi, yaitu
gerakan Bumi dalam orbitnya mengelilingi Matahari.
Tahukah kamu?
Satu
putaran Bumi mengelilingi Matahari memakan waktu 365 1/4 hari. Orbit Bumi mengelilingi
Matahari tidaklah benar-benar lingkaran, melainkan sedikit berbentuk ellips.
Karenanya, jarak antara Bumi dan Matahari bervariasi.
Tahukah kamu?
Jarak
antara Bumi dan Matahari rata-rata 150 juta km (93 juta mil). Setiap tahun, pada
sekitar 4 Juli, Bumi berjarak dari Matahari sekitar 152 juta km (94 juta mil),
lebih jauh dari setiap waktu lain dalam setahun. Kedudukan ini dinamakan
aphelion.
Pada
awal Januari, Bumi berada paling dekat dengan Matahari dibandingkan pada setiap
titik dalam orbitnya, yaitu sekitar 147 juta km (91 juta mil). Kedudukan ini
dinamakan perihelion.
Orbit
bumi yang berbentuk ellips menghasilkan sedikit lebih banyak energi matahari dalam
bulan Januari daripada bulan Juli.
Lingkaran Illuminasi membagi siang dan malam
Variasi
yang kecil dalam energi matahari yang diterima oleh Bumi krn orbit yang
berbentuk ellips, mempunyai sedikit pengaruh pada suhu musiman. Perhatikan
kenyataan Bumi terdekat ke Matahari selama winter di BBU.
Apa yang menyebabkan
perubahan musiman?
Jika
variasi jarak Bumi-Matahari bukan penyebab utama dari perubahan suhu musiman,
apa yang bertanggung jawab? Variasi dalam lamanya siang hari bertanggung jawab
bagi perbedaan suhu musiman. Hari-hari pada summer yang panjang menempatkan
kita untuk mendapatkan radiasi matahari yang lebih banyak dibandingkan pada
hari-hari winter yang pendek. Disamping variasi dalam panjang siang hari,
perubahan musiman dalam sudut Matahari
di tengah hari di atas horizon adalah penyebab penting dari perubahan suhu
musiman. Di summer, Matahari di tengah
hari adalah tertinggi di atas horizon. Ketika summer berganti ke winter,
Matahari tengah hari didapati lebih rendah di langit.
Lintasan harian Matahari
Perubahan sudut
Matahari menyebabkan variasi jumlah energi mencapai permukaan Bumi.
Perubahan sudut Matahari menyebabkan variasi jumlah energi mencapai permukaan Bumi
Makin
dekat sudut Matahari ke 90 derajat, makin kuat cahaya matahari. Ketika sudut
didapati lebih rendah, cahaya matahari menjadi lebih tersebar dan kurang kuat.
Faktor
lain yg dipengaruhi oleh perubahan sudut Matahari adalah ketebalan atmosfer yg
dpt ditembus oleh cahaya. Ketika Matahari berada tepat di atas kepala, cahaya
matahari menembus ketebalan hanya satu atmosfer. Cahaya yg datang pd sudut 30
derajat harus menempuh ketebalan 2 atmosfer, sedangkan pd sudut 5 derajat
menempuh sekitar 11 atmosfer.
Cahaya Mengenai Bumi pd Sudut Rendah
Berjalan Menembus Atmosfer Lebih Panjang dan Mengalami Deplesi Lebih Besar
Makin
panjang lintasan menembus atmosfer, makin besar kesempatan cahaya matahari akan
diserap, dipantulkan, atau dibaurkan oleh atmosfer, dan kesemuanya itu akan
mengurangi intensitas matahari di permukaan bumi.
by : red
source : materi kuliah Meteorologi Umum